JP2001095160A - 異常電池セル検出方法 - Google Patents

異常電池セル検出方法

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JP2001095160A
JP2001095160A JP26467899A JP26467899A JP2001095160A JP 2001095160 A JP2001095160 A JP 2001095160A JP 26467899 A JP26467899 A JP 26467899A JP 26467899 A JP26467899 A JP 26467899A JP 2001095160 A JP2001095160 A JP 2001095160A
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Masahiro Takada
雅弘 高田
Hirotaka Ishihara
広隆 石原
Toshiaki Nakanishi
利明 中西
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Panasonic Holdings Corp
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Toyota Motor Corp
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 電池セルにおいて起電圧の低下、微小短絡、
ショートを起したセルと内部抵抗が増加したセルとを区
別して検出する異常セル検出方法である。 【解決手段】 電池システムは、直列に接続された複数
のブロック１０Ａを含み、複数のブロック１０Ａのそれ
ぞれは、直列に接続された複数の電池セル１０Ｂを含
み、異常電池セル検出方法は、複数のブロック１０Ｂの
それぞれのブロック電圧と電池システムの電流とを検出
する第１ステップと（Ｓ２０１）、ブロック電圧と電流
とに基づいて、複数のブロック１０Ｂのそれぞれの充放
電電力を算出する第２ステップと（Ｓ２０２）、電流の
絶対値が所定値以上か否かを判断する第３ステップと
（２０３）、複数のブロックのそれぞれの充放電電力の
間の充放電電力差が所定値以上か否かを判断する第４ス
テップと（Ｓ２０５）、第３ステップの判断結果と第４
ステップの判断結果とに基づいて、異常電池セルを含む
ブロックを検出する第５ステップと（Ｓ２０６）を包含
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、異常電池セル検出
方法に関し、特に、直列に接続された複数のブロックを
含み複数のブロックのそれぞれは直列に接続された複数
の電池セルを含む電池システムの異常電池セル検出方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】ハイブリッド自動車では、直列に接続さ
れた複数のブロックを含み複数のブロックのそれぞれは
直列に接続された複数の電池セルを含む電池システムが
用いられる。
【０００３】上記の電池システムでは、各ブロックのブ
ロック電圧と電流との相関関係に基づいて各ブロック毎
に内部抵抗を算出して異常電池セルを含むブロックを検
出する方法と、ブロック電圧の差に基づいて異常電池セ
ルを含むブロックを検出する方法とが知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、各ブロックの
ブロック電圧と電流との相関関係に基づいて各ブロック
毎に内部抵抗を算出する方法では、電流履歴の影響が大
きいため、内部抵抗を正確に算出する事が困難であると
いう課題がある。
【０００５】複数の電池セル毎に温度差があるので、電
池システムを長時間使用すると、電池セル毎に容量のば
らつきが生じるので、ブロック電圧の差が現れる。この
ため、ブロック電圧の差に基づいて異常電池セルを含む
ブロックを検出する方法では、異常電池セルの存在によ
るブロック電圧の差と容量のばらつきによるブロック電
圧の差との区別がつき難いという課題がある。
【０００６】放電電力および充電電力を各ブロック毎に
算出すると、内部抵抗が増加した電池セルだけでなく起
電圧の低下、微小短絡、ショート等が生じた電池セルも
異常電池セルとして検出するおそれがあるという課題が
ある。
【０００７】本発明の目的は、各ブロック毎に内部抵抗
の増加に対応して、異常電池セルを含むブロックを正確
に検出することができる異常電池セル検出方法を提供す
ることにある。
【０００８】本発明の他の目的は、電池セル毎に容量の
ばらつきが生じる場合であっても、異常電池セルを含む
ブロックを正確に検出することができる異常電池セル検
出方法を提供することにある。
【０００９】本発明のさらに他の目的は、起電圧の低
下、微小短絡、ショート等が生じた電池セルと内部抵抗
が増加した電池セルとを区別して検出することができる
異常電池セル検出方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明に係る異常電池セ
ル検出方法は、電池システムの異常電池セルを検出する
異常電池セル検出方法であって、前記電池システムは、
直列に接続された複数のブロックを含み、前記複数のブ
ロックのそれぞれは、直列に接続された複数の電池セル
を含み、前記複数のブロックのそれぞれのブロック電圧
と前記電池システムの電流とを検出する第１ステップ
と、前記ブロック電圧と前記電流とに基づいて、前記複
数のブロックのそれぞれの充放電電力を算出する第２ス
テップと、前記電流の絶対値が所定値以上か否かを判断
する第３ステップと、前記複数のブロックのそれぞれの
前記充放電電力の間の充放電電力差が所定値以上か否か
を判断する第４ステップと、前記第３ステップの判断結
果と前記第４ステップの判断結果とに基づいて、異常電
池セルを含むブロックを検出する第５ステップとを包含
し、そのことにより上記目的が達成される。
【００１１】前記複数のブロックは、第１グループと第
２グループとを含み、前記第４ステップは、前記第１グ
ループに属するブロックのそれぞれの前記充放電電力の
間の充放電電力差が所定値以上か否かを判断し、前記第
２グループに属するブロックのそれぞれの前記充放電電
力の間の充放電電力差が所定値以上か否かを判断する第
６ステップを含んでもよい。
【００１２】前記第１グループに属するブロックのそれ
ぞれの温度の間の温度差は、前記第１グループに属する
ブロックのそれぞれの前記温度と前記第２グループに含
まれるブロックの前記温度との間の温度差よりも小さ
く、前記第２グループに属するブロックのそれぞれの温
度の間の温度差は、前記第２グループに属するブロック
のそれぞれの前記温度と前記第１グループに含まれるブ
ロックの前記温度との間の温度差よりも小さくてもよ
い。
【００１３】本発明に係る他の異常電池セル検出方法
は、電池システムの異常電池セルを検出する異常電池セ
ル検出方法であって、前記電池システムは、直列に接続
された複数のブロックを含み、前記複数のブロックのそ
れぞれは、直列に接続された複数の電池セルを含み、前
記複数のブロックのそれぞれのブロック電圧と前記電池
システムの電流とを検出する第１ステップと、前記ブロ
ック電圧と前記電流とに基づいて、前記複数のブロック
のそれぞれの充放電電力を算出する第２ステップと、前
記充放電電力の所定時間毎の時間積分値に基づいて、充
放電電力積算値を求める第３ステップと、前記複数のブ
ロックのそれぞれの前記充放電電力積算値の間の充放電
電力積算値差が所定値以上か否かを判断する第４ステッ
プと、前記第４ステップの判断結果に基づいて、異常電
池セルを含むブロックを検出する第５ステップとを包含
し、そのことにより上記目的が達成される。
【００１４】前記複数のブロックは、第１グループと第
２グループとを含み、前記第４ステップは、前記第１グ
ループに属するブロックのそれぞれの前記充放電電力積
算値の間の充放電電力積算値差が所定値以上か否かを判
断し、前記第２グループに属するブロックのそれぞれの
前記充放電電力積算値の間の充放電電力積算値差が所定
値以上か否かを判断する第６ステップを含んでもよい。
【００１５】前記第１グループに属するブロックのそれ
ぞれの温度の間の温度差は、前記第１グループに属する
ブロックのそれぞれの前記温度と前記第２グループに含
まれるブロックの前記温度との間の温度差よりも小さ
く、前記第２グループに属するブロックのそれぞれの温
度の間の温度差は、前記第２グループに属するブロック
のそれぞれの前記温度と前記第１グループに含まれるブ
ロックの前記温度との間の温度差よりも小さくてもよ
い。
【００１６】前記第４ステップは、前記複数のブロック
のそれぞれの充電電力の間の充電電力差が全体の平均値
よりも所定値以上大きいか否かを判断するステップと、
前記複数のブロックのそれぞれの放電電力の間の放電電
力差が全体の平均値よりも所定値以上小さいか否かを判
断するステップと、前記充電電力差が全体の平均値より
も所定値以上大きいブロックと前記放電電力差が全体の
平均値よりも所定値以上小さいブロックとが一致したと
きに、前記ブロックに内部抵抗が増加した異常セルが発
生したと判断するステップとを包含してもよい。
【００１７】前記第４ステップは、前記複数のブロック
のそれぞれの充電電力積算値の間の充電電力積算値差が
全体の平均値よりも所定値以上大きいか否かを判断する
ステップと、前記複数のブロックのそれぞれの放電電力
積算値の間の放電電力積算値差が全体の平均値よりも所
定値以上小さいか否かを判断するステップと、前記充電
電力積算値差が全体の平均値よりも所定値以上大きいブ
ロックと前記放電電力積算値差が全体の平均値よりも所
定値以上小さいブロックとが一致したときに、前記ブロ
ックに内部抵抗が増加した異常セルが発生したと判断す
るステップとを包含してもよい。
【００１８】
【発明の実施の形態】図１は、実施の形態に係る異常電
池セル検出装置１００の構成を示す。電池システム１０
は、直列に接続された複数のブロック１０Ａを含む。複
数のブロック１０Ａのそれぞれは、直列に接続された複
数の電池セル１０Ｂを含む。
【００１９】異常電池セル検出装置１００は、複数のブ
ロック１０Ａのそれぞれに対応して設けられたブロック
電圧検出部２と電池システム１０の電流を検出する電流
検出部３と電池システム１０に接続される充電装置１と
ブロック電圧検出部２の出力と電流検出部３の出力とに
基づいて異常電池セルを検出するＣＰＵ４とを備える。
【００２０】図２および図３を参照して、実施の形態に
係る第１の異常電池セル検出方法を説明する。図２は、
第１の異常電池セル検出方法のフローチャートを示す。
図３は、実施の形態に係る正常電池ブロックと異常電池
ブロックとの電流と電力との関係を示す。
【００２１】第１の異常電池セル検出方法では、全ブロ
ック１０Ａのブロック電圧Ｖ１〜Ｖｎと電池システム１
０の電池電流とから、全ブロック１０Ａの充放電電力差
を時々刻々と求め、電池システム１０の電池電流が所定
値Ｄ１以上になり、かつブロック１０Ａの充放電電力差
が所定値Ｄ２以上になった場合に、そのブロック１０Ａ
に異常電池セルが含まれると判断する。
【００２２】各ブロック電圧検出部２は、各ブロック１
０Ａのブロック電圧Ｖ１〜Ｖｎを検出する（Ｓ２０
１）。電流検出部３は、電池システム１０の電池電流を
検出する（Ｓ２０２）。ＣＰＵ４は、各ブロック電圧検
出部２により検出された各ブロック１０Ａのブロック電
圧Ｖ１〜Ｖｎと電流検出部３により検出された電池シス
テム１０の電池電流とに基づいて、各ブロック１０Ａの
充放電電力を算出する（Ｓ２０３）。
【００２３】ＣＰＵ４は、電池システム１０の電池電流
の絶対値が所定値Ｄ１よりも大きいか否かを判断する
（Ｓ２０４）。電池電流の絶対値が所定値Ｄ１よりも大
きいと判断された場合には、ＣＰＵ４は各ブロック１０
Ａの充放電電力の最大値から各ブロック１０Ａの充放電
電力の最小値を減算して充放電電力差ｄ３を算出する
（Ｓ２０５）。
【００２４】ＣＰＵ４は、充放電電力差ｄ３が所定値Ｄ
２よりも大きいか否かを判断する（Ｓ２０６）。充放電
電力差ｄ３が所定値Ｄ２よりも大きいと判断された場合
には、ＣＰＵ４は所定値Ｄ２よりも大きい充放電電力差
ｄ３を有するブロック１０Ａに異常電池セルが含まれる
と判断する（Ｓ２０７）。
【００２５】電池システム１０の電池電流の絶対値が所
定値Ｄ１よりも大きくないと判断された場合、充放電電
力差ｄ３が所定値Ｄ２よりも大きくないと判断された場
合、または所定値Ｄ２よりも大きい充放電電力差を有す
るブロック１０Ａに異常電池セルが含まれると判断され
た場合には、第１の異常電池セル検出処理を終了する。
【００２６】図３に示すように、電池システム１０が異
常電池セルを含むブロック１０Ａを含むときは、電池電
流の絶対値が所定値Ｄ１よりも大きい範囲（充電範囲Ａ
１および放電範囲Ａ２）において、充放電電力差ｄ３が
所定値Ｄ２よりも大きくなる。
【００２７】図７は、正常ブロックと異常ブロックとの
電流とブロック電圧との実測結果を示すグラフである。
図８は、正常ブロックと異常ブロックとの電流とブロッ
ク電力との実測結果を示すグラフである。
【００２８】図７を参照して、ハイブリッド電気自動車
で使用される±１５０アンペアの電流範囲でのブロック
電圧と電池電流との関係を示す。正常なブロックの直線
Ｌ１の傾きは、異常電池セルを含むブロックのブロック
電圧と電池電流との関係を示す直線Ｌ２の傾きは異な
る。傾きは内部抵抗に対応するから、正常なブロックの
内部抵抗と異常電池セルを含むブロックの内部抵抗とは
異なる。直線Ｌ２は１セルのみ内部抵抗が５倍になった
場合のブロック電圧と電池電流との関係を示す。
【００２９】図８を参照して、曲線Ｃ１は正常なブロッ
クの電池電流とブロック電力との関係を示す。曲線Ｃ２
は１セルのみ内部抵抗が５倍になった場合の電池電流と
ブロック電力との関係を示す。曲線Ｃ１は図７に示す直
線Ｌ１に対応する。曲線Ｃ２は図７に示す直線Ｌ２に対
応する。
【００３０】図８に示されるように、ブロック電力およ
び電池電流の絶対値が大きいときに、正常なブロックを
表す曲線Ｃ１と異常電池セルを含むブロックを表す曲線
Ｃ２との間に電力差が現れる。図８に示される曲線Ｃ１
および曲線Ｃ２から、特に放電時に異常電池セルを含む
ブロックのブロック電力が低下する事が解る。
【００３１】以上のように本実施の形態によれば、電池
電流の絶対値が所定値Ｄ１よりも大きく、かつ充放電電
力差ｄ３が所定値Ｄ２よりも大きいと判断されたブロッ
ク１０Ａに異常電池セルが含まれると判断するので、各
ブロック毎に内部抵抗を正確に算出でき、異常電池セル
を含むブロックを正確に検出することができる。
【００３２】また本実施の形態によれば、電池セル毎に
容量のばらつきが生じる場合であっても、異常電池セル
を含むブロックを正確に検出することができる。
【００３３】さらに本実施の形態によれば、起電圧の低
下、微小短絡、ショート等が生じた電池セルと内部抵抗
が増加した電池セルとを区別して検出することができ
る。
【００３４】さらに本実施の形態によれば、電力値を用
いるので、簡単なロジックで物理的意味を持ちながら異
常電池セルを含むブロックを検出することができる。
【００３５】図４を参照して、実施の形態に係る第２の
異常電池セル検出方法を説明する。第２の異常電池セル
検出方法では、充放電電力差の所定時間毎の時間積分値
に基づいて充放電電力積算値を求め、充放電電力積算値
が所定値以上になった場合に、そのブロック１０Ａに異
常電池セルが含まれると判断する。
【００３６】ＣＰＵ４は充電電力積算値および放電電力
積算値をクリアし、各ブロック電圧検出部２は各ブロッ
ク１０Ａのブロック電圧Ｖ１〜Ｖｎを検出する（Ｓ４０
１）。電流検出部３は電池システム１０の電池電流を検
出する（Ｓ４０２）。ＣＰＵ４は、各ブロック電圧検出
部２により検出された各ブロック１０Ａのブロック電圧
Ｖ１〜Ｖｎと電流検出部３により検出された電池システ
ム１０の電池電流とに基づいて、各ブロック１０Ａの充
電電力および放電電力を算出する（Ｓ４０３）。
【００３７】ＣＰＵ４は、電池システム１０が充電中か
放電中かを判断する（Ｓ４０４）。電池システム１０が
充電中であると判断された場合には、ＣＰＵ４は各ブロ
ック毎に、充電電力積算値に対して充電電力に一定時間
を乗じた値を加算する（Ｓ４０５）。ＣＰＵ４は、各ブ
ロック１０Ａの充電電力積算値の最大値から各ブロック
１０Ａの充電電力積算値の最小値を減算して充電電力積
算差ｄ４を算出する（Ｓ４０６）。
【００３８】ＣＰＵ４は、充電電力積算差ｄ４が所定値
Ｄ３よりも大きいか否かを判断する（Ｓ４０７）。充電
電力積算差ｄ４が所定値Ｄ３よりも大きいと判断された
場合には、ＣＰＵ４は所定値Ｄ３よりも大きい充電電力
積算差ｄ４を有するブロック１０Ａに異常電池セルが含
まれると判断する（Ｓ４１１）。
【００３９】電池システム１０が放電中であると判断さ
れた場合には、ＣＰＵ４は各ブロック毎に、放電電力積
算値に対して放電電力に一定時間を乗じた値を加算する
（Ｓ４０８）。ＣＰＵ４は、各ブロック１０Ａの放電電
力積算値の最大値から各ブロック１０Ａの放電電力積算
値の最小値を減算して放電電力積算差ｄ５を算出する
（Ｓ４０９）。
【００４０】ＣＰＵ４は、放電電力積算差ｄ５が所定値
Ｄ４よりも大きいか否かを判断する（Ｓ４１０）。放電
電力積算差ｄ５が所定値Ｄ４よりも大きいと判断された
場合には、ＣＰＵ４は所定値Ｄ４よりも大きい充電電力
積算差ｄ５を有するブロック１０Ａに異常電池セルが含
まれると判断する（Ｓ４１１）。
【００４１】充電電力積算差ｄ４が所定値Ｄ３よりも大
きくないと判断された場合（Ｓ４０７でＮＯ）、放電電
力積算差ｄ５が所定値Ｄ４よりも大きくないと判断され
た場合（Ｓ４１０でＮＯ）、またはブロック１０Ａに異
常電池セルが含まれると判断された場合（Ｓ４１１）に
は、ＣＰＵ４は所定時間が経過したか否かを判断する
（Ｓ４１２）。所定時間が経過したと判断した場合に
は、ＣＰＵ４は充電電力積算値および放電電力積算値を
クリアする（Ｓ４１３）。所定時間が経過していないと
判断した場合、または充電電力積算値および放電電力積
算値をクリアした場合には、第２の異常電池セル検出処
理を終了する。
【００４２】以上のように本実施の形態によれば、所定
時間毎の電力積算値を充電時、放電時別に算出するの
で、異常電池セルを含むブロックの電力積算値が充電時
放電時ともに小さくなる（放電時の電流値をプラス、充
電時の電流値をマイナスとする）。このため、異常電池
セルを含むブロックを容易に検出することができる。
【００４３】また本実施の形態によれば、電力積算値を
用いるので、簡単なロジックで物理的意味を持ちながら
異常電池セルを含むブロックを検出することができる。
【００４４】図５を参照して、実施の形態に係る第３の
異常電池セル検出方法を説明する。第３の異常電池セル
検出方法では、充電電力差が全体の平均値よりも所定値
以上大きいブロックと放電電力差が全体の平均値よりも
所定値以上小さいブロックとが一致したときに、そのブ
ロック１０Ａに異常セルが発生したと判断する。
【００４５】Ｓ５０１〜Ｓ５０６は、図２を参照して前
述したＳ２０１〜Ｓ２０６に対応する。各ブロック電圧
検出部２は、各ブロック１０Ａのブロック電圧Ｖ１〜Ｖ
ｎを検出する（Ｓ５０１）。電流検出部３は、電池シス
テム１０の電池電流を検出する（Ｓ５０２）。ＣＰＵ４
は、各ブロック電圧検出部２により検出された各ブロッ
ク１０Ａのブロック電圧と電流検出部３により検出され
た電池システム１０の電池電流とに基づいて、各ブロッ
ク１０Ａの充放電電力を算出する（Ｓ５０３）。
【００４６】ＣＰＵ４は、電池システム１０の電池電流
の絶対値が所定値Ｄ１よりも大きいか否かを判断する
（Ｓ５０４）。電池電流の絶対値が所定値Ｄ１よりも大
きいと判断された場合には、ＣＰＵ４は各ブロック１０
Ａの充放電電力の最大値から各ブロック１０Ａの充放電
電力の最小値を減算して充放電電力差ｄ３を算出する
（Ｓ５０５）。
【００４７】ＣＰＵ４は、充放電電力差ｄ３が所定値Ｄ
２よりも大きいか否かを判断する（Ｓ５０６）。充放電
電力差ｄ３が所定値Ｄ２よりも大きいと判断された場合
には、ＣＰＵ４は充放電電力差ｄ３が全体の平均値より
も所定値以上大きいブロックと、充放電電力差ｄ３が全
体の平均値よりも所定値以上小さいブロックとが一致す
るか否かを判断する（Ｓ５０７）。
【００４８】充放電電力差ｄ３が全体の平均値よりも所
定値以上大きいブロックと、充放電電力差ｄ３が全体の
平均値よりも所定値以上小さいブロックとが一致すると
判断された場合には、ＣＰＵ４は一致したブロック１０
Ａに異常セルが発生したと判断する（Ｓ５０８）。
【００４９】電池電流の絶対値が所定値Ｄ１よりも大き
くないと判断された場合（Ｓ５０４でＮＯ）、充放電電
力差ｄ３が所定値Ｄ２よりも大きくないと判断された場
合（Ｓ５０６でＮＯ）、または充放電電力差ｄ３が全体
の平均値よりも所定値以上大きいブロックと、充放電電
力差ｄ３が全体の平均値よりも所定値以上小さいブロッ
クとが一致しないと判断された場合（Ｓ５０７でＮＯ）
には、第３の異常電池セル検出処理を終了する。
【００５０】以上のように本実施の形態によれば、電池
電流の絶対値が所定値Ｄ１よりも大きく、かつ充放電電
力差ｄ３が所定値Ｄ２よりも大きく、かつ充放電電力差
ｄ３が全体の平均値よりも所定値以上大きいブロックと
充放電電力差ｄ３が全体の平均値よりも所定値以上小さ
いブロックとが一致すると判断されたブロック１０Ａに
異常電池セルが含まれると判断するので、各ブロック毎
に内部抵抗を正確に算出でき、異常電池セルを含むブロ
ックを正確に検出することができる。
【００５１】電池の温度によって温度差が生じる。温度
差の小さいグループでブロック１０Ａをグループ分けを
し、各グループ毎に、図２、図４および図５を参照して
前述した異常電池セル検出方法を実行することができ
る。グループ分けは、電池の配置及び冷却系に基づいて
決定する。
【００５２】図６を参照して、第４の異常電池セル検出
方法を説明する。第４の異常電池セル検出方法では、充
電電力積算値の差が全体の平均値よりも所定値以上大き
いブロックと放電電力積算値の差が全体の平均値よりも
所定値以上小さいブロックとが一致したときに、そのブ
ロック１０Ａに異常セルが発生したと判断する。
【００５３】Ｓ６０１〜Ｓ６１０は、図４を参照して前
述したＳ４０１〜Ｓ４１０に対応する。ＣＰＵ４は充電
電力積算値および放電電力積算値をクリアし、各ブロッ
ク電圧検出部２は各ブロック１０Ａのブロック電圧Ｖ１
〜Ｖｎを検出する（Ｓ６０１）。電流検出部３は電池シ
ステム１０の電池電流を検出する（Ｓ６０２）。ＣＰＵ
４は、各ブロック電圧検出部２により検出された各ブロ
ック１０Ａのブロック電圧Ｖ１〜Ｖｎと電流検出部３に
より検出された電池システム１０の電池電流とに基づい
て、各ブロック１０Ａの充電電力および放電電力を算出
する（Ｓ６０３）。
【００５４】ＣＰＵ４は、電池システム１０が充電中か
放電中かを判断する（Ｓ６０４）。電池システム１０が
充電中であると判断された場合には、ＣＰＵ４は各ブロ
ック毎に、充電電力積算値に対して充電電力に一定時間
を乗じた値を加算する（Ｓ６０５）。ＣＰＵ４は、各ブ
ロック１０Ａの充電電力積算値の最大値から各ブロック
１０Ａの充電電力積算値の最小値を減算して充電電力積
算差ｄ４を算出する（Ｓ６０６）。ＣＰＵ４は、充電電
力積算差ｄ４が所定値Ｄ３よりも大きいか否かを判断す
る（Ｓ６０７）。
【００５５】電池システム１０が放電中であると判断さ
れた場合には、ＣＰＵ４は各ブロック毎に、放電電力積
算値に対して放電電力に一定時間を乗じた値を加算する
（Ｓ６０８）。ＣＰＵ４は、各ブロック１０Ａの放電電
力積算値の最大値から各ブロック１０Ａの放電電力積算
値の最小値を減算して放電電力積算差ｄ５を算出する
（Ｓ６０９）。ＣＰＵ４は、放電電力積算差ｄ５が所定
値Ｄ４よりも大きいか否かを判断する（Ｓ６１０）。
【００５６】充電電力積算差ｄ４が所定値Ｄ３よりも大
きいと判断された場合（Ｓ６０７でＹＥＳ）、または放
電電力積算差ｄ５が所定値Ｄ４よりも大きいと判断され
た場合（Ｓ６１０でＹＥＳ）には、充電電力積算値の差
が全体の平均値よりも所定値以上大きいブロックと放電
電力積算値の差が全体の平均値よりも所定値以上小さい
ブロックとが一致するか否かを判断する（Ｓ６１１）。
【００５７】充電電力積算値の差が全体の平均値よりも
所定値以上大きいブロックと放電電力積算値の差が全体
の平均値よりも所定値以上小さいブロックとが一致する
と判断された場合には、ＣＰＵ４は一致したブロック１
０Ａに異常電池セルが含まれると判断する（Ｓ６１
２）。
【００５８】充電電力積算差ｄ４が所定値Ｄ３よりも大
きくないと判断された場合（Ｓ６０７でＮＯ）、放電電
力積算差ｄ５が所定値Ｄ４よりも大きくないと判断され
た場合（Ｓ６１０でＮＯ）、充電電力積算値の差が全体
の平均値よりも所定値以上大きいブロックと放電電力積
算値の差が全体の平均値よりも所定値以上小さいブロッ
クとが一致しないと判断された場合（Ｓ６１１でＮ
Ｏ）、または一致したブロック１０Ａに異常電池セルが
含まれると判断した場合には、ＣＰＵ４は所定時間が経
過したか否かを判断する（Ｓ６１３）。
【００５９】所定時間が経過したと判断した場合には、
ＣＰＵ４は充電電力積算値および放電電力積算値をクリ
アする（Ｓ６１４）。所定時間が経過していないと判断
した場合、または充電電力積算値および放電電力積算値
をクリアした場合には、第２の異常電池セル検出処理を
終了する。
【００６０】以上のように本実施の形態によれば、所定
時間毎の電力積算値を充電時、放電時別に算出するの
で、異常電池セルを含むブロックの電力積算値が充電時
放電時ともに小さくなる（放電時の電流値をプラス、充
電時の電流値をマイナスとする）。このため、異常電池
セルを含むブロックを容易に検出することができる。
【００６１】また本実施の形態によれば、充電電力積算
値の差が全体の平均値よりも所定値以上大きいブロック
と放電電力積算値の差が全体の平均値よりも所定値以上
小さいブロックとが一致すると判断されたブロック１０
Ａに異常電池セルが含まれると判断するので、各ブロッ
ク毎に内部抵抗を正確に算出でき、異常電池セルを含む
ブロックを正確に検出することができる。
【００６２】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、各ブロッ
ク毎に内部抵抗の増加に対応して、異常電池セルを含む
ブロックを正確に検出することができる異常電池セル検
出方法を提供することができる。
【００６３】また本発明によれば、電池セル毎に容量の
ばらつきが生じる場合であっても、異常電池セルを含む
ブロックを正確に検出することができる異常電池セル検
出方法を提供することができる。
【００６４】さらに本発明によれば、起電圧の低下、微
小短絡、ショート等が生じた電池セルと内部抵抗が増加
した電池セルとを区別して検出することができる異常電
池セル検出方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態に係る異常電池セル検出装置の構成
図である。
【図２】実施の形態に係る第１の異常電池セル検出方法
のフローチャートである。
【図３】実施の形態に係る正常電池ブロックと異常電池
ブロックとの電流と電力との関係を示すグラフである。
【図４】実施の形態に係る第２の異常電池セル検出方法
のフローチャートである。
【図５】実施の形態に係る第３の異常電池セル検出方法
のフローチャートである。
【図６】実施の形態に係る第４の異常電池セル検出方法
のフローチャートである。
【図７】実施の形態に係る正常ブロックと異常ブロック
との電流とブロック電圧との実測結果を示すグラフであ
る。
【図８】実施の形態に係る正常ブロックと異常ブロック
との電流とブロック電力との実測結果を示すグラフであ
る。
【符号の説明】
２ ブロック電圧検出部 ３ 電流検出部 ４ ＣＰＵ １０ 電池システム １０Ａ ブロック １０Ｂ 電池セル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石原 広隆 静岡県湖西市境宿555番地 パナソニック イーブイエナジー株式会社内 (72)発明者 中西 利明 静岡県湖西市境宿555番地 パナソニック イーブイエナジー株式会社内 Ｆターム(参考） 2G016 CA03 CB05 CB06 CB13 CB31 CC01 CC27 5G003 AA01 BA03 DA07 EA05 EA09 FA06 GC05 5H030 AA06 AS08 FF22 FF42 FF44

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 電池システムの異常電池セルを検出する
    異常電池セル検出方法であって、 前記電池システムは、直列に接続された複数のブロック
    を含み、 前記複数のブロックのそれぞれは、直列に接続された複
    数の電池セルを含み、前記複数のブロックのそれぞれの
    ブロック電圧と前記電池システムの電流とを検出する第
    １ステップと、 前記ブロック電圧と前記電流とに基づいて、前記複数の
    ブロックのそれぞれの充放電電力を算出する第２ステッ
    プと、 前記電流の絶対値が所定値以上か否かを判断する第３ス
    テップと、 前記複数のブロックのそれぞれの前記充放電電力の間の
    充放電電力差が所定値以上か否かを判断する第４ステッ
    プと、 前記第３ステップの判断結果と前記第４ステップの判断
    結果とに基づいて、異常電池セルを含むブロックを検出
    する第５ステップとを包含する異常電池セル検出方法。
  2. 【請求項２】 前記複数のブロックは、第１グループと
    第２グループとを含み、 前記第４ステップは、前記第１グループに属するブロッ
    クのそれぞれの前記充放電電力の間の充放電電力差が所
    定値以上か否かを判断し、前記第２グループに属するブ
    ロックのそれぞれの前記充放電電力の間の充放電電力差
    が所定値以上か否かを判断する第６ステップを含む、請
    求項１記載の異常電池セル検出方法。
  3. 【請求項３】 前記第１グループに属するブロックのそ
    れぞれの温度の間の温度差は、前記第１グループに属す
    るブロックのそれぞれの前記温度と前記第２グループに
    含まれるブロックの前記温度との間の温度差よりも小さ
    く、 前記第２グループに属するブロックのそれぞれの温度の
    間の温度差は、前記第２グループに属するブロックのそ
    れぞれの前記温度と前記第１グループに含まれるブロッ
    クの前記温度との間の温度差よりも小さい、請求項２記
    載の異常電池セル検出方法。
  4. 【請求項４】 電池システムの異常電池セルを検出する
    異常電池セル検出方法であって、 前記電池システムは、直列に接続された複数のブロック
    を含み、 前記複数のブロックのそれぞれは、直列に接続された複
    数の電池セルを含み、前記複数のブロックのそれぞれの
    ブロック電圧と前記電池システムの電流とを検出する第
    １ステップと、 前記ブロック電圧と前記電流とに基づいて、前記複数の
    ブロックのそれぞれの充放電電力を算出する第２ステッ
    プと、 前記充放電電力の所定時間毎の時間積分値に基づいて、
    充放電電力積算値を求める第３ステップと、 前記複数のブロックのそれぞれの前記充放電電力積算値
    の間の充放電電力積算値差が所定値以上か否かを判断す
    る第４ステップと、 前記第４ステップの判断結果に基づいて、異常電池セル
    を含むブロックを検出する第５ステップとを包含する異
    常電池セル検出方法。
  5. 【請求項５】 前記複数のブロックは、第１グループと
    第２グループとを含み、 前記第４ステップは、前記第１グループに属するブロッ
    クのそれぞれの前記充放電電力積算値の間の充放電電力
    積算値差が所定値以上か否かを判断し、前記第２グルー
    プに属するブロックのそれぞれの前記充放電電力積算値
    の間の充放電電力積算値差が所定値以上か否かを判断す
    る第６ステップを含む、請求項４記載の異常電池セル検
    出方法。
  6. 【請求項６】 前記第１グループに属するブロックのそ
    れぞれの温度の間の温度差は、前記第１グループに属す
    るブロックのそれぞれの前記温度と前記第２グループに
    含まれるブロックの前記温度との間の温度差よりも小さ
    く、 前記第２グループに属するブロックのそれぞれの温度の
    間の温度差は、前記第２グループに属するブロックのそ
    れぞれの前記温度と前記第１グループに含まれるブロッ
    クの前記温度との間の温度差よりも小さい、請求項５記
    載の異常電池セル検出方法。
  7. 【請求項７】 前記第４ステップは、前記複数のブロッ
    クのそれぞれの充電電力の間の充電電力差が全体の平均
    値よりも所定値以上大きいか否かを判断するステップ
    と、 前記複数のブロックのそれぞれの放電電力の間の放電電
    力差が全体の平均値よりも所定値以上小さいか否かを判
    断するステップと、 前記充電電力差が全体の平均値よりも所定値以上大きい
    ブロックと前記放電電力差が全体の平均値よりも所定値
    以上小さいブロックとが一致したときに、前記ブロック
    に内部抵抗が増加した異常セルが発生したと判断するス
    テップとを包含する、請求項１と請求項２とのいずれか
    に記載の異常電池セル検出方法。
  8. 【請求項８】 前記第４ステップは、前記複数のブロッ
    クのそれぞれの充電電力積算値の間の充電電力積算値差
    が全体の平均値よりも所定値以上大きいか否かを判断す
    るステップと、 前記複数のブロックのそれぞれの放電電力積算値の間の
    放電電力積算値差が全体の平均値よりも所定値以上小さ
    いか否かを判断するステップと、 前記充電電力積算値差が全体の平均値よりも所定値以上
    大きいブロックと前記放電電力積算値差が全体の平均値
    よりも所定値以上小さいブロックとが一致したときに、
    前記ブロックに内部抵抗が増加した異常セルが発生した
    と判断するステップとを包含する、請求項４と請求項５
    とのいずれかに記載の異常電池セル検出方法。
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